P706 Oblikovanje i proračun konstrukcija

II. semestar sveučilišnog diplomskog studija Strojarstvo, Konstruiranje i razvoj proizvoda
Tjedno opterećenje: 2P + 2V
ECTS bodovi: 5

dr.sc. Dražan Kozak, red. prof., konzultacije ponedjeljkom od 12 do 13.30 h u kabinetu 310
dr. sc. Željko Ivandić, izv. prof., konzultacije utorkom od 13:00 do 15:00 h u kabinetu 311
dr.sc. Pejo Konjatić, konzultacije ponedjeljkom od 8 do 10 h u kabinetu 310
dr.sc. Mirko Karakašić, konzultacije ponedjeljkom od 9 do 11 h u kabinetu 310
Josip Sertić, dipl. ing. str. konzultacije utorkom od 10 do 12 h u kabinetu 402
Mato Kokanović, dipl. ing. str. konzultacije ponedjeljkom od 11 do 13 h u kabinetu 402
Tomislav Baškarić, mag. ing. mech. konzultacije srijedom od 11 do 13 h u kabinetu 411

Okvirni sadržaj predmeta:

Upoznati studente s pojmom i općim principima oblikovanja strojarskih konstrukcija; smjernice za konstrukcijski  ispravno oblikovanje;važnost izbora materijala s obzirom na čvrstoću konstrukcije; dimenzioniranje i analiza naprezanja vitalnih djelova i detalja. Pojasniti studentima vrste i postupke proračuna; analitičke metode proračuna – mogućnosti i ograničenja; proračuni vezani uz norme; numerički proračuni – mogućnosti i ograničenja. Na primjerima prikazati studentima modeliranje ravninskih i prostornih problema; diskretizacija modela; postavljanje rubnih uvjeta; provjera modela; konvergencija rješenja; prikaz i analiza rezultata. Upoznavanje studenata s mogućnostima nekih od aktualnih CAD programskih paketa, s implementiranim modulom za numeričku analizu (npr. I-deas, SolidWorks, Algor i dr.), te mogućnost integracije s nekim programskim alatom za optimiranje funkcije cilja (MatLab, Mathematica i dr.). Stjecanjem potrebnog znanja i iskustva kroz analizu primjera na predavanju i vježbama, te izradom projektnog zadatka studenti bi primjenili stečena znanja i razvili sposobnosti potrebne za rješenje postavljenih problemskih zadataka. Projektni zadatkom se postiže razvijanje  sposobnosti kod studenata u analitičkom pristupu rješavanja konstrukcijskih problema, te stiče iskustvo  u korištenju stečenih znanja na studiju, kao i mogućnost primjene stručne literature i informacijske tehnologije u prikupljanju informacija o sadržaju kolegija i analizi problema navedenog kolegija.

Oblici provođenja nastave i način provjere znanja:

Predavanja i vježbe. U okviru vježbi rješavali bi se kompleksni konstrukcijski primjeri kroz definiranje konstrukcijskih značajki, modeliranje, oblikovanje i proračun kroz analizu na primjerima steznih spojeva, spojeva veze, elemenata prijenosa snage i gibanja, posuda pod tlakom i sl. Analizom konstrukcijskih značajki, te provedbom izbora materijala, dimenzioniranjem i analizom  naprezanja studenti bi praktično primjenili stečena znanja iz ovoga i drugih kolegija kroz izradu projektnog zadatka. Studenti će biti organizirani u manje podgrupe za izradu projektnog zadatka, a u cilju razvijanja timskog rada i analitičnosti u realizaciji postavljenog problema. Cilj projektnog zadatka je u primjeni svih stečenih znanja iz odslušanih kolegija studija kroz analizu i rješavanje zadanog problema. Tijekom vježbi provode se dva kolokvija i stalno praćenje i analiza realizacije projektnog zadatka kroz sustavno vođenje od strane nastavnika. Na kraju vježbi provodi se javna usmena prezentacija projektnog zadatka svakog projektnog tima studenata, a u cilju razvijanja sposobnosti studenata za timski način rada i izlaganja rezultata, kao i razvijanje samopouzdanja za analizu konstrukcijskih problema većeg ili manjeg stupnja složenosti na osnovi stečenog znanja tijekom studija.

Popis literature potrebne za studij i polaganje ispita:

  1. Young W. Kwon, Hyochoong Bang: The Finite Element Method Using MATLAB, Second Edition, CRC Press, 2000, ISBN: 0849300967,
  2. Oberšmit, E.: Osnove konstruiranja. Tehnološki ispravno konstruktivno oblikovanje strojnih dijelova., Sveučilišna naklada Liber, Zagreb, 1983.
  3. Ramamurti, V.: Computer-Aided Mechanical Design and Analysis, Mc Graw Hill, 1998, ASIN: 0070600368,
  4. Pahl, G. and Beitz, W.: Konstruktionslehre, Methoden und Anwendung, 4. neubearbeitet Auflage, Springer, Berlin 1997. (i novije)

Popis literature koja se preporučuje kao dopunska:

  1. Haward, B. W.; Turcotte, L.H.; Halpern, D.: Advanced Mathematics And Mechanics Applications Using MATLAB, CRC Press, 2003
  2. Matek, W.; Muhs, D.; Wittel, H.: Maschinenelemente Aufgabensammlung. Aufgaben, Lösungshinweise, Ergebnisse, Vieweg Verlag, 2000.
  3. http://www.maedler.de/katalog_de/index_d.html
  4. http://www.ndim.edrc.cmu.edu/
  5. http://cadlab.mit.edu/about/
  6. http://www.wildefea.co.uk/consulting/casestudies/

Način polaganja ispita:

Tijekom nastave održavaju se dva kolokvija koji zamjenjuju pismeni dio ispita. Zadaje se projektni zadatak na način da se formiraju projektne grupe od više studenata za svaki projektni zadatak, a  uspješna prezentacija i obrana projektnog zadatka zamjenjuje usmeni dio ispita.